机械基础教案2

1、机械基础教案(中职).机械基础教案(中职).88/88机械基础教案(中职).机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool章节平面机构运动副和运动简图授课课班绪论解说110综（3）名称形式时级教学掌握常用的运动副种类目的教学低副和高副重点教学运动副的划分和实践认识难点协助课外教学模型作业手段课后经过教学学生掌握了运动副的观点和特点比较领悟一、运动副使两物体直接接触而又能产生一定相对运动的联接，称为运动副。根据运动副中两构接触形式不同，运动副可分为低副和高副。低副：低副是指两构件之间作面接触的运动副。按两构件的相对运动情况，可分为：1）转动副：两构件在接

2、触处只允许作相对转动。由滑块与导槽组成的运动副。2）移动副：两构件在接触处只允许作相对移动。由滑块与导槽组成的运动副。3）螺旋副：两构件在接触处只允许作定关系的转动和移动的复合运动。丝杠与螺母组成的运动副。高副：高副是两构件之间作点或线接触的运动副。(a)转动副(b)移动副(c)螺旋副(a)(b)(c)机械基础-1-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool二、自由度个作空间运动的构件拥有六个独立的运动，即沿X、Y、Z轴的移动和绕X、Y、Z轴的转动，构件的这种独立的运动称为构件的自由度。一个作平面运动的自由构件，能够产生三个独立运动

3、，即沿X、Y、Z轴的移动及绕A点（极点）的转动，所以拥有三个自由度。当两个作平面运动的构件组成运动副之后，由于受到拘束，相应的自由度也随之减少。转动副拘束了沿X、Y轴向移动的自由度，保存了个转动的自由度。移动副拘束了沿一轴方向的移动和在平面内两个转动自由度，保存了沿另轴方向移动的自由度。高副则只拘束了沿接触处公法线方向移动的自由度，保存了绕接触处的转动和沿接触处共切线方向移动的两个自由度。所以在平面机构中，每个低副引入两个拘束，使构件失去两个自由度。每个高副引入一个拘束，使构件失去一个自由度。三、平面机构的运动简图绘制平面机构运动简图的目的绘制平面机构运动简图的目的在于：撇开与机构运动无关的外

4、部形态，把握机构运动性质的内在联系，揭穿机构的运动规律和特性。机构的相对运动只与运动副的数目、种类、相对地点及某些尺寸有关，而与构件的横截面尺寸、组成构件的零件数目、运动副的详细结构无关。用线条表示构件，用简单符号表示运动副的种类，按一定比率确定运动副的相对地点及与运动有关的尺寸，这种简洁表示机构各构件运动关系的图形称机构运动简图。只表示机构的结构及运动情况，不严格按比率绘制的简图称为机构示意图。机械基础-2-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool章节授课课班铰链四杆机构解说210综（3）名称形式时级教学掌握铰链四杆机构的基本种

5、类以及平面四杆机构曲柄存在的条件。目的教学1、铰链四杆机构的基本种类；重点2、平面四杆机构曲柄存在的条件。教学四杆机构种类的鉴别难点协助课外教学模型练习册手段作业课后经过教学，学生能掌握铰链四杆机构中曲柄存在条件以及四杆机构种类的鉴别。领悟一四杆机构的组成铰链四杆机构是由转动副联络起来关闭系统。其中被固定的杆4被称为机架不直接与机架相连的杆2称之为连杆与机架相连的杆1和杆3称之为连架凡是能作整周展转的连架杆称之为曲柄，只能在小于360的范围内作往复摇动的连架杆称之为摇杆。二链四杆机构的种类铰链四杆机构根据其两个连架杆的运动形式不同，能够分为曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构三种基本形式。1）

6、曲柄摇杆机构若铰链四杆机构中的两个连架杆，一个是曲柄而另一个是摇杆，则该机构称为曲柄摇杆机构。用来调整雷达天线俯仰角度的曲柄摇杆机构。汽车前窗的刮雨器。当主动曲柄AB展转时，从摇动杆作往复摇动，利用摇杆的延伸部分实现刮雨动作。2)双曲柄机构如果铰链四杆机构中的两个连架杆都能作360整周展转，则这种机构称为双曲柄机构。在双曲柄机构中，若两个曲柄的长度相等，机架与连架杆的长度相等（这种双曲柄机构称为平行双曲柄机构。蒸汽机车轮联动机构，是平行双曲柄机构的应用实例。平行双曲柄机构在双曲柄和机架共线时，可能由机械基础-3-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalS

7、eniorSchool于某些偶然因素的影响而使两个曲柄反向展转。机车车轮联动机构采用三个曲柄的目的就是为了防备其反转。双摇杆机构铰链四杆机构的两个连架杆都在小于360的角度内作摇动，这种机构称为双摇杆机构。三、曲柄存在的条件由上述以知，在铰链四杆机构中，能作整周展转的连架杆称为曲柄。而曲柄是否存在。则取决于机构中各杆的长度关系，即要使连架杆能作整周转动而成为曲柄，各杆长度必须知足一定的条件，这就是所谓的曲柄存在的条件。可将铰链四杆机构曲柄存在的条件概括为：1连架杆与机架中必有一个是最短杆；2最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和。上述两条件必须同时知足，否则机构中无曲柄存在。根据曲

8、柄条件，还可作如下推论：1）若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和必小于或等于其余两杆长度之和，则可能有以下几种情况：a以最短杆的相邻杆作机架时，为曲柄摇杆机构；b以最短杆为机架时，为双曲柄机构；c以最短杆的相对杆为机架时，为双摇杆机构。若铰链四杆机构中最短杆与最长杆长度之和大于其余两杆长度之和，则无论以哪一杆为机架，均为双摇杆机构。四、铰链四杆机构的演化1曲柄滑块机构在曲柄摇杆机构中，如果以一个移动副代替摇杆和机架间的转动副，则形成的机构称为曲柄滑块机构。它能把展转运动变换为往复直线运动，或作相反的转变。2导杆机构a曲柄摇杆机构b导杆机构c摇动滑块机构d固定机械基础-4-教研组：专业理科机械

9、基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool章节授课课班铰链四杆机构的工作特性解说110综（3）名称形式时级教学掌握铰链四杆机构的工作特性目的教学掌握铰链四杆机构的工作特性重点教学急回特性、死点难点协助课外教学模型和有关课件练习册手段作业课后经过生动详细的实物教学，并联合课件教学，学生能很快适应教学，掌握和领悟所学知识内容。领悟一、急回特性和行程速比系数曲柄摇杯机构中，当曲柄AB沿顺时针方向以等角速度转过1时，摇杆CD自左极限地点C1D摆至右极地点C2D，设所需时间为t1，C点的光明瞪为V1；而当曲柄AB再持续转过2时，摇杆CD自C2D摆回至C1D，设所

10、需的时间为t2，C点的平均速度为V2。由于12，所以t1t2,V2Vl。由此说明：曲柄AB虽作等速转动，而摇杆CD空回行程的平均速度却大于工作行程的平均速度，这种性质称为机构的急回特性。摇杆CD的两个极限地点间的夹角称为摇秆的最大摆角，主动曲柄在摇杆处于两个极限地点时所夹的锐角称为极位夹角。在某些机械中(如牛头刨床、插床或惯性筛等)，常利用机械的急回特性来缩短空回行程的时间，以提高生产率。行程速比系数K：从动件空回行程平均速度V2与从动件工作行程平均速度V1的比值。K值的大小反应了机构的急回特性，K值愈大，回程速度愈快。KV2V1(C2C1t2)(C1C2t1)（180十）(180一)由上式可

11、知，K与有关，当0时，K1，说明该机构无急回特性；当0时，Kl，则机构拥有急回特性。二、死点以摇杆作为主动件的曲柄摇杆机构。在从动曲柄与连杆共线的两个地点时，出现了机构的传动角0，压力角90的情况。此时连杆对从动曲柄的作使劲恰巧经过其展转中心不能推动曲柄转动，机械基础-5-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool机构的这种地点称为死点。机构在死点地点时由于偶然外力的影响，也可能使曲柄转向不定。死点关于转动机构是不利的，常利用惯性来经过死点，也可采用机构错排的方法避开死点。但死点也有可利用的一面，当工件被夹紧后，BCD成一直线，机构

12、处于死点地点，即便工件的反力很大，夹具也不会自动松脱。机械基础-6-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool章节授课课1班名称凸轮机构的应用和分类解说10综（3）形式时级教学认识凸轮机构的应用和分类目的教学凸轮机构的功用，重点教学凸轮机构的功用难点协助模型、挂图课外练习册手段作业课后经过教学，学生联合实物的感性认识接受较快。领悟一、凸轮机构的组成和应用1、组成凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个部分所组成。2、运动规律凸轮机构能够将主动件凸轮的等速连续转动变换为从动件的往复直线运动或绕某定点的摇动，并依靠凸轮轮廓曲线正确地实现所要求

13、的运动规律。3、特点优点是：只需正确地设计凸轮轮廓曲线，就能够使从动件实现随意给定的运动规律，且结构简单、紧凑、工作可靠。缺点是：凸轮与从动件之间为点或线接触，不易润滑，容易磨损。因此，凸轮机构多用于传力不大的控制机构和调节机构二、凸轮机构的分类1、按凸轮的形状分盘形凸轮也叫平板凸轮。这种凸轮是一个径向尺寸变化的盘形构件，当凸轮l绕固定轴转动时，可使从动件在垂直于凸轮轴的平面内运动移动凸轮当盘形凸轮的径向尺寸变得无穷大时，其转轴也将在无穷远处，这时凸轮将作直线移动。平时称这种凸轮为移动凸轮。圆柱凸轮机械基础-7-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalS

14、eniorSchool凸轮为一圆柱体，它能够看作是由移动凸轮卷曲而成的。曲线轮廓能够开在圆柱体的端面也能够在圆柱面上开出曲线凹槽。2、按从动件的形式分尖顶从动件结构最简单，而且尖顶能与较复杂形状的凸轮轮廓相接触，进而能实现较复杂的运动，但因尖顶极易磨损，故只合用于轻载、低速的凸轮机构和仪表中。滚子从动件在从动件的一端装有一个可自由转动的滚子。由于滚子与凸轮轮廓之间为转动摩擦，故磨损较小，改良了工作条件。因此，可用来传达较大的动力，应用也最宽泛。平底从动件从动件一端做成平底(即平面)，在凸轮轮廓与从动件底面之间易于形成油膜，故润滑条件较好、磨损小。当不计摩擦时，凸轮对从动件的作使劲始终与平底垂直

15、，传力性能较好，传动效率较高，所以常用于高速凸轮机构中。但由于从动件为一平底，故不合用于带有内凹轮廓的凸轮机构。机械基础-8-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool章节授课课班从动件的常用运动规律解说210综（3）名称形式时级教学认识从动件的常用运动规律目的教学常用运动规律特点和应用重点教学运动曲线的绘制难点协助课外手段练习册作业课后本课教学有一定的难度，学生对空间实物向平面图形的变换有所短缺，有待再度帮助理解。领悟一、基本观点1、基圆：以凸轮轮廓最小半径rb所作的圆2、推程：从动件经过轮廓AB段，从动件被推到最高地点3、推程角

16、：角0，这个行程称为，2称为4、回程：经过轮廓CD段，从动件由最高地点回到最低地点；5、回程角：角26、远停程角：角17、近停程角：角3二、凸轮与从动件的关系机械基础-9-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool凸轮的轮廓机构取决于从动件的运动规律，从动件的运动规律取决于工作要求。三、从动件的运动规律1等速运动规律当凸轮作等角速度旋转时，从动件上涨或下降的速度为一常数，这种运动规律称为等速运动规律。（1）位移曲线(S曲线)若从动件在整个升程中的总位移为h，凸轮上对应的升程角为0，那么由运动学可知，在等速运动中，从动件的位移S与时间

17、t的关系为：Svt凸轮转角与时间t的关系为：t则从动件的位移S与凸轮转角之间的关系为:vsv和都是常数，所以位移和转角成正比关系。因此，从动件作等速运动的位移曲线是一条向上的斜直线。从动件在回程时的位移曲线则与下列图相反，是一条向下的斜直线。2）等速运动凸轮机构的工作特点由于从动件在推程和回程中的速度不变，加快度为零，故运动平稳；但在运动开始和终止时；从动件的速度从零突然增大到v或由v突然减为零，此时，理论上的加快度为无穷大，从动件将产生很大的惯性力，使凸轮机构受到很大冲击，这种冲击称刚性冲击。随着凸轮的不断转动，从动件对凸轮机构将产生连续的周期性冲击，惹起强烈振动，对凸轮机构的工作十分不利。

18、因此，这种凸轮机构一般只合用于低速转动和从动件质量不大的场合。等加快、等减速运动规律当凸轮作等角速度旋转时，从动件在升程(或回程)的前半程作等加快运动，后半程作等减速运动。这种运动规律称为等加快等减速运动规律。位移曲线(S曲线)由运动学可知，当物体作初速度为零的等加快1at22度直线运动时，物体的位移方程：在凸轮机构中，凸轮按等角速度旋转，凸轮转角与时间t之间的关系为t=/sa2等加快等减速运动规律位移曲线22机械基础-10-教研组：专业理科机械基础教案则从动件的位移S与凸轮转角之间的关系为：LingtangNationalVocationalSeniorSchool式中a和都是常数，所以位移

19、s和转角成二次函数的关系，所以，从动件作等加快等减速运动的位移曲线是抛物线。因此，从动件在推程和回程中的位移曲线是由两段曲率方向相反的抛物线连成。等加快等减速运动凸轮机构的工作特点从动件按等加快等减速规律运动时，速度由零渐渐增至最大，今后又逐步减小趋近零，这样就防备了刚性冲击，改良了凸轮机构的工作平稳性。因此，这种凸轮机构适合在中、低速条件下工作。机械基础-11-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool章节盘形凸轮轮廓曲线的设计授课课班名称解说210综（3）形式时级教学根据工作要求已经选定从动件的运动规律，并已知凸轮的转向和基圆半

20、径，就能够进行轮廓曲线的目的设计教学反转法重点教学滚子凸轮机构的反转法绘图难点协助课外手段作业课后经过再度的解说和解析，学生对前节课的内容进行拆分化解，有所提高。领悟一、作图原理反转法：在整个机构上加上一个反转的角速度，机构中的各件的相对运动不变，凸轮不动，从动件一方面绕圆心作，另一方面在自己的导路中按预定的规律运动。尖顶的轨迹就是凸轮的轮廓。二、作图1、尖顶对心移动从动件盘形凸轮1）、采用适合比率尺作位移线图和基圆2）、作位移线图和基圆取分点保持平分角度一致3）、沿导路方向量取各点的位移量4）、圆滑连结各点，形成轮廓曲线对心移动从动件盘形凸轮轮机械基础-12-教研组：专业理科机械基础教案Li

21、ngtangNationalVocationalSeniorSchool2、滚子移动从动件盘形凸轮1）、同前2）、在已画出的理论轮廓曲线上选一系列点为圆心，以滚子半径为半径作若干个滚子圆，此圆族的内包络线即为所求的凸轮轮廓曲线。它是实际与滚子接触的凸轮轮廓，所以称为凸轮的实际轮廓。机械基础-13-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool章节授课课班螺纹概括解说210综（3）名称形式时级教学目的认识螺纹的应用和分类、代号教学重点认识螺纹的应用和分类、代号教学难点认识螺纹分类、代号协助手段实物或模型课外作业练习册课后领悟螺纹的实物教学

22、，比较简单，学生接受较快。螺纹联接:利用螺纹零件将两个或两个以上的零件相对固定起来的联接。利用螺纹零件将展转运动变为直线运动，进而传达运动或动力的装置，称为螺旋传动。一、螺纹的形成二、螺纹的种类1、线数分在圆柱体上沿一条螺旋线切制的螺纹，称为单线螺纹。也可沿二条、三条螺旋线分别切制出双线螺纹和三线螺纹。单线螺纹主要用于联接，多线螺纹主要用于传动。2、按螺旋线绕行方向按螺旋线绕行方向的不同，又有右旋螺纹和左旋螺纹之分。平时采用右旋螺纹，左旋螺纹仅用于有特殊要求的场合。3、按地点分机械基础-14-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchoo

23、l螺纹有外螺纹和内螺纹之分。在圆柱体外表面上形成的螺纹，称为外螺纹，在圆孔的表面上形成的螺纹，称为内螺纹。普通螺纹又有粗牙和细牙两种。公称直径相同时，细牙螺纹的螺距小，升角小，自锁性好，螺杆强度较高，合用于受冲击、振动和变载荷的联接以及薄壁零件的联接。细牙螺纹比粗牙螺纹的耐磨性差，不宜经常拆卸，故生产实践中宽泛使用粗牙螺纹。三、螺纹的主要参数螺纹的主要参数：(1)大径(d、D)螺纹的最大直径。对外螺纹是牙顶圆柱直径(d)，对内螺纹是牙底圆柱直径(D)。标准规定大径为螺纹的公称直径。(2)小径(d1、D1)螺纹的最小直径。对外螺纹是牙底圆柱直径(d1)，对内螺纹是牙顶圆柱直径(D1)。(3)中径

24、(d2、D2)处于大径和小径之间的一个假想圆柱直径，该圆柱的母线位于牙型上凸起(牙)和沟槽(牙间)宽度相等处。此假想圆柱称为中径圆柱。螺距(P)在中径线上，相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。(5)导程（S）同一螺旋线上，相邻两牙在中径线上对应两点之间的轴向距离。对单线螺纹，S=P；关于线数为n的多线螺纹，Snp。牙形角（）在轴向截面内螺纹牙形两侧边的夹角。升角（）在中径圆柱上螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面间的夹角。四、螺纹代号与标记1普通螺纹螺纹的标记由螺纹代号、螺纹公差代号和螺纹旋合长度代号组成。例M241.5左5g6gL其中M24代表公称直径为24mm的螺纹15表示螺纹的螺距为1

25、.5mm左代表螺纹为左旋螺纹5g螺纹中径公差代号6g螺纹顶径公差代号L代表螺纹旋合长度注：(1)粗牙普通螺纹不标螺距中径与顶径公差代号相同只须标一个。右旋螺纹旋向不标中等旋合长度时可不标代号。短旋合长度时标S，长旋合长度时标L，特殊时也可标出旋合长度数值，2管螺纹机械基础-15-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool非螺纹密封用的管螺纹由螺纹特点代号(G)、尺寸代号和公差等级代号(A、B)组成。例：G11/2A表示公称直径为11/2英寸公差等级为A级外螺纹。G112表示公称直径为11/2英寸的内螺纹注：(1)内螺纹不标公差等级代

26、号。左旋螺纹可附加代号LH。例G112LH。管螺纹的公称直径指管子的内径。机械基础-16-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool授课课班章节形式时2级综（3）名称螺纹联接的基本种类和螺纹联接件解说10教学认识螺纹联接的基本种类目的教学螺纹联接的基本种类重点教学螺纹联接的基本种类难点协助实物或模型课外练习册手段作业课后本课的内容比较简单，学生接受较快。领悟一、螺纹联接件螺纹联接件有螺栓、双头螺柱、螺钉、紧定螺钉、螺母、垫圈、防松零件等，它们多为标准件，其结构、尺寸在国家标准中都有规定。它们的公称尺寸均为螺纹大径d，设计时应根据标准

27、采用。1螺栓(bolt)螺栓的一部分为制有螺纹的螺杆，另一部分为螺栓头。螺栓头部形状很多，如六角头、方头、圆柱头和形头等，应用最多的是六角头。2双头螺栓（doubleendstud）3螺钉(screw)4紧定螺钉(setscrew)5螺母(nut)6垫片(washer)二、螺纹联接的基本种类螺纹联接的基本种类有螺栓联接、双头螺柱联接、螺钉联接、紧定螺钉联接。1螺栓联接螺栓联接是将螺栓穿过被联接件的孔，然后拧紧螺母，将被联接件联接起来。螺栓联接分为普通螺栓联接和配合螺栓联接。前者螺栓杆与孔壁之间留有空隙，后者螺栓杆与孔壁之间没有空隙，常采用基孔制过渡配合。机械基础-17-教研组：专业理科机械基础

28、教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool螺栓联接无须在被联接件上切制螺纹孔，所以结构简单，装拆方便，应用宽泛。这种联接通用于被联接件不太厚并能从被联接件两边进行装配的场合。2双头螺柱联接双头螺柱联接是将双头螺柱的一端旋紧在被联接件之一的螺纹孔中，另一端则穿过其余被联接件的通孔，然后拧紧螺母，将被联接件联接起来。这种联接通用于被联接件之一太厚，不能采用螺栓联接或希望联接结构较紧凑，且需经常装拆的场合。3螺钉联接螺钉联接是将螺钉穿过一被联接件的通孔，然后旋入另一被联接件的螺纹孔中。这种联接不用螺母，有光整的外露表面。它合用于被联接件之一太厚且不经常装拆的场合

29、。4紧定螺钉联接紧定螺钉联接是将紧定螺钉旋入被联接件之一的螺纹孔中，并以其尾端顶住另一被联接件的表面或顶入相应的凹坑中，以固定两个零件的相互地点。这种联接多用于轴与轴上零件的联接，并可传达不大的载荷。机械基础-18-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool章节授课课1+1班名称螺纹传动种类和应用解说10综（3）形式时级教学认识螺纹传动特点和应用。能娴熟运用左、右手法例判断运动方向。目的掌握螺纹传动移动距离的计算。教学能娴熟运用左、右手法例判断运动方向。重点教学能娴熟运用左、右手法例判断运动方向。难点掌握螺纹传动移动距离的计算。协助

30、实物或模型课外练习册手段作业课后移动方向的判断比较抽象，学生接受有一定的难度。领悟一、概括螺纹传动是用内、外螺纹组成的螺旋副来传达运动和动力的传动装置。螺旋传动主要用来把主动件的展转运动转变为从动件的直线往复运动。螺纹传动特点：结构简单，传动连续、平稳、承载能力大、传动精度高。但在传动中磨损较大效率低。二、普通螺旋传动普通螺旋传动：指由螺杆和螺母组成的简单螺旋副。运动方向的判断螺杆、螺母的运动方向可根据左右手螺旋法例来判断：左旋螺杆(螺母)伸左手，右旋螺杆(螺母)伸右手。半握拳，四指顺着螺杆(或螺母)的旋转方向，大母指的指向，即为螺杆(螺母)的移动方向。若当螺杆(螺母)原地旋转，螺母(螺杆)移

31、动时，螺母(螺杆)移动方向与大拇指指向相反。移动距离L=nS(mmmin)三、其余螺旋传动差动螺旋传动差动螺旋传动是指活动螺母与螺杆产生差动的螺旋传动机构。差动螺旋传动机构能够产生极小的位移，而其螺纹的导程并不需要很小，加工比较容易所以差动螺旋机构常用于测微器，计算机，分度机，以及很多精巧切削机床仪器和工具中。转动螺旋传动为了提高螺旋传动的效率，螺纹面之间采用转动摩擦代替滑动摩擦，这种技术就是转动螺旋传动。滚珠螺旋传动，传动效率高，传动时运动平稳，动作敏捷。但结构复杂，制造技术要求高，外形尺寸较大，成本高。当前主要应用在精巧传动的数控机床上，以及自动控制装置、升降机构和精巧测量仪器中。机械基础

32、-19-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool章节授课课班带传动概括解说110综（3）名称形式时级教学1、熟悉带传动的特点及种类。目的2、掌握V型带的结构、标准。教学带传动的特点重点教学带传动的特点、传动比的计算方法。难点协助课外实物或模型练习册手段作业课后内容比较简单，易于学生接受。领悟带传动是由主动轮，从动轮和传动带所组成，靠带与带轮间的摩擦力来传达运动和动力。一、带传动的特点和种类带传动的特点与其余传动形式相比较，带传动拥有以下特点：由于传动带拥有优秀的弹性，所以能和缓冲击、吸收振动，传动平稳，无噪声。但因带传动存在滑动现

33、象，所以不能保证恒定的传动比。传动带与带轮是经过摩擦力传达运动和动力的。因此过载时，传动带在轮缘上会打滑，进而能够防备其余零件的破坏，起到安全保护的作用。但传动效率较低，带的使用寿命短；轴、轴承承受的压力较大。适宜用在两轴中心距较大的场合，但外廓尺寸较大。结构简单，制造、安装、维护方便，成本低。但不合用于高温、有易燃易爆物质的场合。带传动的种类带传动可分为平型带传动、V型带传动、圆形带传动和同步带传动等。机械基础-20-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchoola）平型带传动（b）V型带传动（c）圆形带传动（d）同步带传动平型带传动

34、平型带(flatbelt)的横截面为矩形，已标准化。常用的有橡胶帆布带、皮革带、棉布带和化纤带等。平型带传动主要用于两带轮轴线平行的传动，其中有开口式传动（openbeltdrive）和交错式传动crossedbeltdrive）等。开口式传动，两带轮转向相同，应用较多；交错式传动，两带轮转向相反，传动带容易磨损。(2)V型带传动V型带(Vbelt)的横截面为梯形，已标准化。V型带传动是把V型带紧套在带轮上的梯形槽内，使V型带的两侧面与带轮槽的两侧面压紧，进而产生摩擦力来传达运动和动力。在相同条件下V型带传动比平型带传动的摩擦力大，由于楔形摩擦原理，V型带的传动能力为平带的3倍。故V型带传动能

35、传达较大的载荷，获得了宽泛的应用。圆形带传动圆形带常用皮革制成，也有圆绳带和圆锦纶带等，它们的横截面均为圆形。圆形带传动只合用于低速、轻载的机械，如缝纫机、真空吸尘器、磁带盘的传动机构等。同步带传动同步带(synchronusbolt)传动是靠带内测的齿与带轮的齿相啮合来传达运动和动力的。由于钢丝绳受载荷作用时变形极小，又是啮合传动，所以同步带传动的传动比较正确。二、V型胶带的结构和标准1V型胶带的结构三角胶带都制成无接头的环形。它由包布层、伸张层、强力层和压缩层四个部分组成。包布层多由胶帆布制成，它是V型带的保护层。伸张层和压缩层主要由橡胶组成，当胶带在带轮上弯曲时可分别伸张和压缩。强力层由

36、几层棉帘布或一层线绳制成，用来承受基本的拉力。V型胶带的标准V型胶带是标准件，由专业工厂生产。按截面尺寸的大小，V型三角胶带分为O、A、B、C、D、E、F七种型号。线绳结构的三角胶带当前只生产O、A、B、C四种型号。V型带的内周长度称公称长度。V型带中性层的长度称节线长度。比方“B2400”表示V型带型号为B型，内周长2400mm。机械基础-21-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool章节带传动的工作原理授课课班名称解说210综（3）形式时级教学1、认识带传动的受力解析方法，熟悉带传动的应力散布规律。目的2、理解弹性滑动、打滑的

37、观点及区别。教学1、认识带传动的受力解析方法，熟悉带传动的应力散布规律。重点2、理解弹性滑动、打滑的观点及区别。教学理解弹性滑动、打滑的观点及区别。难点协助课外手段作业课后受力解析有难度领悟一、带传动的受力解析1、静止时带预紧套在带轮上，带轮两边的张紧力相等，为初拉力（F0）。2、带负载传动时带与带轮接触面间有摩擦力，带绕上主动轮的一边被拉紧（紧边），拉力由F0增大到F1；另一边（松边）拉力由F0降至F2。有效拉力：紧边与松边拉力的差值（F1-F2）为带传动中起传达转矩作用的拉力。又称有效圆周力Ft。Ft=F1-F2=Ff实际上有效圆周力等于带与带轮之间的摩擦力总和Ff。假定带工作时总长度不变

38、，则F1-F0=F0-F2所以F1+F2=2F0则紧边拉力F1=F0+Ft/2松边拉力F2=F0-Ft/23、临界状态时在预紧力F0一准时，传达的有效拉力Ft等于极限摩擦力Flim时。带将打滑。带能传达的最大圆周力为Ftmax=F1（1-1/ef1）二、带传动的应力解析传动带工作时产生三种应力：1、拉应力工作时由紧边拉力F1和松边拉力F2惹起的应力。1=F1/A（MPa）2=F2/A（MPa）机械基础-22-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool2、弯曲应力传动带弯曲时产生的应力。、离心拉应力传动带绕带轮作圆周运动时带上每一质点

39、都不可防备地受离心力作用而产生离心拉应力各截面处应力是不相等的，传动带紧边绕入小带轮处应力最大max=1+b1+C（MPa）三、滑动解析1、弹性滑动传动带拥有一定的弹性，受到拉力后要产生弹性伸长，拉力大伸长量也大。传动带工作时，紧边拉力F1比松边拉力F2大，所以紧边比松边的弹性变形量大。当传动带绕入主动带轮时，轮上的A点和带上的B点重合，线速度相等。随着主动带轮的转动，带上B点的拉力由F1减少到F2，带的伸长量也相应地减少。这样轮上的A点到了A1点时，带上的B点才到B1点，B1点滞后于A1点。由此可见，传动带随主动带轮运动的过程中，由向后的微小滑动，使带的线速v落伍于主动轮的线速度V1。传动带

40、绕入从动轮时，带上的C点和轮上的D点重合。传动带是由松边过渡到紧边的，所以带所受的拉力F2增大到F1，带的变形量也渐渐增加。带上的C点已到C1点时，轮上的D点才到D1点，D1点滞后于C1点。可见传动带在从动轮表面有向前的微小滑动，使传动带的速度V大于从动轮的线速度V2。由传动带的弹性变形而惹起的滑动称为弹性滑动。弹性滑动在带传动中是不可防备的。因此带传动不能保证有正确的传动比。2、打滑当传动所需要的圆周力大于极限摩擦力时，传动带将在带轮轮缘上产生显著的相对滑动，这种现象称为打滑。打滑时，传动带的速度快速下降，使传动无效。带传动正常工作时是不允许打滑的。机械基础-23-教研组：专业理科机械基础教

41、案LingtangNationalVocationalSeniorSchool章节授课课班V型带传动设计解说210综（3）名称形式时级教学，会设计V型带传动。知道带传动的无效形式及设计准则，目的教学V型带传动的设计步骤重点教学V型带传动的设计步骤难点协助课外V带的选型图练习册手段作业课后有难度，学生不易掌握领悟一、带传动的无效形式和设计准则带传动的主要无效形式：打滑，疲劳破坏。带传动设计准则：既要保证传动带拥有足够的传动能力，不打滑；又要保证传动带拥有足够的疲劳强度，达到预期使用寿命。二、V型带传动设计的原始数据和主要内容1、V型带传动的原始数据一般为：1）传达的功率（）；2）大、小带轮的转速

42、n2、n1(r/min)或传动比；3）传动对外廓尺寸的要求；4）传动的用途和工作条件。2、V型带传动主要内容：1）确定V型带的型号，根数和长度；2）选定传动的中心距；3）带轮基准直径及结构尺寸；4）计算初拉力和带对轴的压力。三、V型带传动的设计步骤1、确定计算功率计算功率是根据所传达的名义功率及V型带传动的工作情况确定的表92工作情况系数KA原动机工作机一天工作时间1010161016101616机械基础-24-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool载荷液体搅拌机、离心式水泵、离心式压缩机、1.01.11.21.11.21.3平

43、稳轻型输送机、鼓风机和通风机（7.5KW）载荷带式输送机、鼓风机（7.5KW）、发电机、旋转式水泵、机床、剪床、振动筛、压力1.11.21.31.21.31.4改动小机载荷变螺旋式输送机、斗式提升机、往复式水泵、压缩机、锻锤、粉碎机、锯木机、纺织机、1.21.31.41.41.51.6动较大饲料压粒机、和木匠机械载荷变碎矿机（旋转式、颚式）、球磨机、棒磨机、1.31.41.51.51.61.8动很大起重机、挖掘机、脱粒滚筒、橡胶辊压机表9-3V型带轮最小直径dmin型号OABCDEFdmin71（63）100（90）140（125）2003155008001、选择V型带型号根据计算功率Pc和小

44、带轮转速n1,由图采用V型带的型号。(若Pc、V的交点落在交线周边,可同时用型带型号选择线图两种型号作为两个方案计算,然后比较,采用。)3.确定大、小带轮的直径d,d初选小带轮的直径当V型带的型号确定后,小带轮直径愈小,结构愈紧凑,V型带的弯曲应力b1则愈大,V型带寿命降低,d1机械基础-25-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool愈小,圆周速度愈小,单根V型带传达的功率Po也愈小，故对最小直径加以限制,d1max见表。V型带轮直径系列（mm）型号OABCDEF用优用可用优用可用优用可用优用可用优用可用优用可用优用可先以先以先以

45、先以先以先以先以选选选选选选选选选选选选选选63679095140125200212355375500530710750717510010616013222423640042556060080090080901121181801502502654504756306701001250010011212513220017028030050056071090011215000125140140150250224315355630630800112140180000带1601501602243152804003758007101001401602240000轮200180180280400300500

46、4501007501251502000000直2242003005003556305601129001601802500000径2502503556303758006001401062001900000系31545080045010071016012525022400000列40056010056012575020015000005007106001609001800063071011201407500900校核带的速度v带速:V=d1n1/601000（m/s）V愈小,单根V型带传达功率Po的能力愈小,传达功率P时,所需带的根数愈多。但V过高,使离心力过大,带与带轮间的正压力降低,进而使摩擦

47、力减小。故带速在5m/s25m/s较合适，否则要调整带轮的直径,以调整带速。(3)计算大带轮的直径d2=(n1/n2)d1=id1(mm)计算后得d2值按表9-4圆整。确定带传动的中心距a和带的基准长度Ld机械基础-26-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool1)初定中心距a0中心距过小,结构紧凑,单位时间绕带轮次数增加,应力循环次数增加,寿命下降,小带轮包角1也会减小,降低传动能力.中心距过大,速度大时,会产生抖动,传动尺寸也增大.一般取值:0.7(d1+d2)a02(d1+d2)若设计时未提中心距要求,可估算:a0=(11.

48、5)d2(2)初算带的基准长度LdL0=2a0+(d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a0（mm）根据L0和V型带型号,由表9-1采用相应的Lp。(3)确定实际中心距a近似计算:a=a0+(Lp-L0)/2（mm）考虑调整,补偿的需要,中心距的变化范围:amin=a-0.015Ld（mm）amax=a+0.03Ld（mm）（4）校核小带轮包角1小带轮包角近似计算:11800(d2d1)57.3a1200由上式可见,1与i有关,i愈大,d2-d1的差值愈大,则1愈小.故V型带的传动比一般取i1)。机械基础-42-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalS

49、eniorSchool章节渐开线齿轮的加工原理授课解说课1班10综（3）名称形式时级教学认识齿轮的加工原理，掌握根切现象和最少齿数。知道分度圆弦齿厚和分度圆公法线长度目的的测量方法。教学认识齿轮的加工原理、最少齿数分度圆公法线长度的测量方法。重点教学认识齿轮的加工原理难点协助齿轮加工模型课外作业册手段作业课后领悟一齿轮加工原理齿轮的加工方法很多，如铸造、热轧、冲压、模锻及切削加工等。现介绍常用的两种切削加工原理。方法比较项目仿形法范成法原理成形铣刀加工齿轮的啮合原理所用机器普通铣床专用插齿、滚齿和磨齿机床逐齿切削的，且不连续，所以精加工是连续的，精度和效率较高，加工特点度差，效率低仅合用于单件

50、生产和精度要求不批量和精度要求较高的场合应用场合高的齿轮加工二根切现象1、根切现象成法加工渐开线标准齿轮时，如被切齿轮的齿数过少，刀具顶线就会超过啮合线与被切齿轮基圆的切点N1，刀刃将轮齿根部的渐开线齿廓切去，这种现象称为根切现象。根切后轮齿弯曲强度降低，重合度减小，对传动很不利，因此应该防备根切。2、最少齿数成法加工渐开线齿轮时，是否产生根切取决于被切齿轮的齿数多少。我们把不产生根切现象的极限齿数称为最少齿数。用标准齿条刀具切制标准渐开线齿轮而不发生根切，被切齿轮的最少齿数为：Zmin2hasin2当20,ha1时,Zmin17；当20,ha0.8时,Zmin14。机械基础-43-教研组：专

51、业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool四公法线长度和分度圆弦齿厚齿轮在加工和查验中，常用测量公法线长度和分度圆弦齿厚的方法来保证齿轮的精度。公法线长度如图1115所示，当查验直齿轮时，公法线千分尺的两卡脚跨过个齿，两卡脚与齿廓相切于a、b两点，两切点间的距离ab称为公法线（即基圆切线）长度，用表示。当20时，标准直齿圆柱齿轮的公法线长度为：Wm2.9521(K0.5)0.014Z式中，m为模数；Z为齿数；K为跨齿数，按下式计算KZ/90.5，当计算所得K不是整数时，可四舍图1115公法线长度图1116分度圆弦齿厚五入圆整为整数。其他，W、

52、K?也可从机械设计手册中直接查表得出。分度圆弦齿厚如图1116所示，用齿轮游标卡尺测量时，以分度圆齿高ha为基准来测量分度圆弦齿厚S。标准直齿轮的S、ha计算公式为：SmZsin(2Z)hamhamZ1cos(2Z)2其他S、ha也可由机械设计手册的表中直接查得。由于测量分度圆弦齿厚是以齿顶圆为基准的，测量结果必定受到齿顶圆公差的影响。而公法线长度测量与齿顶圆无关。公法线测量在实际应用中较宽泛。?在齿轮查验中，对较大模数(m10mm)的齿轮，一般查验分度圆弦齿厚；对成批生产的中、小模数齿轮，一般查验公法线长度。章节渐开线变位直齿圆柱齿轮授课解说课1班10综（3）名称形式时级教学知道变位齿轮传动

53、的种类及特点,能根据详细情采用不同种类的变位齿轮。目的机械基础-44-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool教学能根据详细情采用不同种类的变位齿轮重点教学能根据详细情采用不同种类的变位齿轮难点协助课外挂图作业册手段作业课后领悟一、变位齿轮及基本特点由齿轮加工原理可知，当齿条插刀的中线与被切齿轮的分度圆相切时，加工出标准齿轮。若齿条刀具的中线与被切齿轮的分度圆不相切时，则加工出变位齿轮。刀具中线有关于加工标准齿轮时移动的距离称为变地点，用Xm表示。其中m为齿轮的模数，称为变位系数。当刀具离移被切齿轮中心时，取正当，称正变位，当刀具

54、移近被切齿轮中心时，为负值，称为负变位。两个特点：1无论是正变位仍是负变位，刀具变位后的节线与齿轮的分度圆相切作纯转动。因为刀具上任一条节线的齿距P，模数m以及齿形角都相等，故被加工出的变位齿轮的齿距、模数、压力角并不改变，与标准直齿轮相同。正变位齿轮的齿顶圆、齿根圆、齿顶高和齿根厚度均增大，而齿根高、齿顶厚度则减小，齿轮强度提高，还能够防备根切。负变位齿轮的齿顶圆、齿根圆、齿顶高和齿根厚度均减小，而齿根高和齿顶厚度则增加，齿轮抗弯强度降低。图二、变位加工后应用在一对大小齿轮传动中，平时小齿轮采用正变位，齿顶高增大，齿根高减小，齿根变厚，强度和寿命提高，还可防备根切；大齿轮采用负变位，齿顶高减

55、小，齿根高增大，齿根强度有所减弱。由于大齿轮强度较高，选择适合的变位系数后，能够使一对大小齿轮的强度和使用寿命周边。章节齿轮传动的无效形式和材料授课解说课1班10综（3）名称形式时级教学知道齿轮无效形式和预防举措目的认识齿轮的常用材料及热办理方法机械基础-45-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool教学知道齿轮无效形式重点认识齿轮的常用材料及热办理方法教学齿轮的常用材料及热办理方法难点协助模型课外手段作业课后领悟一、齿轮传动的无效形式齿轮传动过程中，在载荷的作用下，如果轮齿发生折断，齿面破坏等现象，则轮齿就失去了正常的工作能力，

56、称为无效。由于齿轮传动的工作条件和应用范围各不相同，影响无效的原因很多，主要都发生在轮齿上，常有的轮齿无效形式有：轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形等。无效形式轮齿折断齿面点蚀齿面胶合齿面磨损齿面塑性变形比较项目1、短时意外很小的面接触、循高速重载、啮合触表面间有较大低速重载、齿的严重过环变化、齿面表层区温度升高惹起的相对滑对，产面压力过大惹起原因载就会产生细微的润滑无效，齿面生滑动摩擦2、超过弯曲疲劳裂纹、微粒剥金属直接接触并疲劳极限落下来而形成麻相互粘连，较软点的齿面被撕下而形成沟纹部位齿根部分凑近节线的齿根轮齿接触表面轮齿接触表面轮齿表面选择适合的模提高齿面硬度提高齿面

57、硬度，提高齿面硬度，减小载荷，减防备举措数和齿宽，采降低表面粗拙降低表面粗拙少启动频次用合适的材料度，采用粘度大度，改良润滑条及热办理方和抗胶合性能好件，加大模数，法，降低表面的润滑油尽可能用闭式齿粗拙度，降低轮传动结构代替齿根弯曲应开式齿轮传动结力。构机械基础-46-教研组：专业理科机械基础教案图11LingtangNationalVocationalSeniorSchool二、齿轮的常用材料及热办理齿轮常用材料常用的齿轮材料是各样牌号的优质碳素钢、合金结构钢、铸钢和铸铁等，一般多采用锻件或轧制钢材，当齿轮较大(d400600mm)而轮坯不易制造时，?可采用铸钢，开式低速传动可采用灰铸铁，球

58、墨铸铁有时可代替铸钢。一对相啮合的齿轮，为使大小两轮的工作寿命周边，小齿轮应比大齿轮采用好一点的材料、高一些的硬度。常用热办理方法齿轮常用的热办理方法有：正火、调质、表面淬火、渗碳淬火和渗氮等。1）经正火、调质办理的齿轮为软齿面齿轮，工艺过程简单，运用于对强度要求不高，中低速的一般机械传动的齿轮。2）经表面淬火，渗碳淬火和渗氮办理后的齿轮为硬齿面齿轮，可较大地提高齿轮的承载能力和耐磨性，合用于生产批量大和要求结构紧凑的齿轮。机械基础-47-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool章节授课课班齿轮结构和工作图解说110综（3）名称形

59、式时级教学认识齿轮结构形式及选择方法目的教学认识齿轮结构形式及选择方法重点教学怎样选择难点协助课外手段作业课后领悟一、齿轮结构根据强度条件和传动比要求能够确定齿轮的模数、齿数等基本参数，并计算出齿轮传动的主要尺寸。在确定齿轮尺寸的基础上，考虑材料制造工艺等因素，确定齿轮的结构形状。齿轮结构可分为齿轮轴、实心式、腹板式、轮辐式等。齿轮轴直径较小的钢质齿轮，当齿根圆直径与轴径凑近时，可将齿轮和轴做成整体的，称为齿轮轴。齿轮轴刚度较好，但齿轴磨损后，轴也同时报废，对直径较大的齿轮应分开制造。实心式齿轮齿顶圆直径da160mm时，可采用铸造毛坯的实心式结构，?当齿顶圆直径da100mm时，单件或小批量

60、生产的齿轮，?可直接用轧制圆钢作齿轮毛坯。腹板式齿顶圆直径da500mm时，一般用铸造方法做成腹板结构齿轮，?不重要的用铸造的方法做成腹板结构齿轮。为了减少重量，节俭材料，常在腹板上制出圆孔。有关结构尺寸参照图中经验公式确定。轮辐式齿顶圆直径da500时，齿轮毛坯常用铸造方法做成轮辐结构，?如图1128。根据不同要求，可用铸钢或铸铁。机械基础-48-教研组：专业理科机械基础教案LingtangNationalVocationalSeniorSchool章节授课课2班名称斜齿圆柱齿轮传动解说10综（3）形式时级教学1.掌握斜齿轮传动的主要参数、几何尺寸和正确啮合条件。目的2.掌握斜齿轮传动的受力